整稈式甘蔗收割機斷尾機構的虛擬仿真分析與設計.pdf

1、實現(xiàn)甘蔗收獲機械化是提高甘蔗產量進而提高食糖產量的關鍵，然而決定食糖產量的不僅有甘蔗產量，還有甘蔗收割后的含糖量。我國甘蔗收獲機械主要采用整稈式收割方式，其工作過程包括扶蔗、切根、剝葉、斷尾、輸送以及捆扎，其中剝掉蔗葉并且去除含糖量較低的蔗尾的目的就是間接的提高收割后甘蔗的含糖量。因此，對于整稈式甘蔗收割機斷尾機構的研究既能豐富甘蔗收割技術，提高甘蔗產量，又有利于提高甘蔗收割后的含糖量，從而提高食糖產量。目前我國整稈式甘蔗收割機均采用在

2、甘蔗直立狀態(tài)時通過刀具切除的方式進行斷尾，然而由于自然生長的甘蔗高度相差很大，且倒伏情況嚴重，因此難以控制切掉的長度。綜上所述，設計一種合理的斷尾機構勢在必行。
　　本文通過研究甘蔗不同部位機械特性和蔗汁糖度的差異性，得到了新型斷尾機構的設計依據即甘蔗莖稈尾部的抗切割、表皮抗壓、抗沖擊能力均遠低于其他部位。據此提出新型斷尾機構:在傳統(tǒng)剝葉系統(tǒng)中增設斷尾輪，通過斷尾輪上斷尾元件循環(huán)擊打甘蔗的方式使尾部斷掉。通過建模和仿真分析，確定了

3、三種設想方案中防竄動式斷尾機構更加合理。為了機構的參數優(yōu)化，以甘蔗輸送穩(wěn)定性、甘蔗承受最大應力作為斷尾效果的評價指標，選取了四個主要影響因素，以ADAMS軟件為虛擬試驗平臺做正交試驗。通過試驗結果分析得到了各因素對于指標影響的顯著性以及最優(yōu)組合:斷尾輪中心軸之間的距離330mm、上下斷尾元件之間的交錯角度7.5。、斷尾元件的彈性模量11.76MPa、斷尾輪的轉速348r/min。最后，通過物理樣機驗證了防竄動式斷尾機構合理可行，且最優(yōu)組